JPH01229974A - 自動分析装置および反応容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自り」分析装置および反応容器に係り、特に
反応容器内の液を撹拌するに好適な自動分析装置および
反応容器に関する。

〔従来の技術〕

従来の臨床用自動分析装置では、反応容器に添加した試
料と試薬を撹拌する場合に、例えば特開昭５７−８２７
６９号に示されているように順次撹拌位置に位置づけら
れた反応容器内に同し撹拌体を挿入してかきまぜること
により混合するのが一般的であった。しかしながら、こ
のような撹拌方法は反応液相互のキャリオーバを完全に
除去することが困難である。そこで反応液に非接触撹拌
することが考えられるようになった。

特開昭５７−４２３２５号は、ターンテーブル上に配列
された反応容器列の内周側に複数の反応容器の外壁と接
触する円板を設け、この円板を往復運動させることによ
り反応容器を従動回転させる混合方法を示している。

一方、分析計の機能のない撹拌装置ではあるが、特開昭
５２−１４３５５１号は、矩形のプラスチック製板にＸ
方向およびＹ方向に多数の希釈液室を形成し、その板に
水平に振動を与えることによって液をかきまぜる方法を
示している。この例では、単なる振動だけによっては完
全なかきまぜを行うことができないことを考慮し、板の
一端を支柱で支え、電磁石等を働かせて板に円弧状の振
動を与えるようにしている。

また、特開昭６１−５６９７２号は、複数の試料セルを
セットしたセルホルダを直線的に移送して、各試料セル
を順次測定位置に移行させ、測定後セルホルダを逆送し
て戻す分光光度計において、セルホルダの駆動源に正転
、逆転の信号を交互に与えて試料セルを前後方向に動揺
し試料を撹拌することを示している。

〔発明が解決°しようとする課題〕

自動分析装置では、多数の試料を効率的に処理しなけれ
ばならないため、被撹拌液間にキャリオーバのない撹拌
動作を短時間で実行しなければならない。

特開昭５７−４２３２５号は、反応容器自体を自転させ
ることによって内部の液を撹拌することができるが、撹
拌装置の機構が複雑である。特開昭５２−１４３５５１
号は、希釈棒を次々と各希釈液室に挿入して試料を順次
希釈するものであり、撹拌時のキャリオーバの影響につ
いて配慮していない。特開昭６１−５６９７２号は、角
型セルを前後方向に揺動させるだけであるため、試料セ
ル内の液が十分に混合されるのに比較的長時間を要する
。

本発明の目的は、簡単な構成で反応容器内の液の撹拌を
効率的に行い得る自動分析装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、試料および試薬の添加から反応液
の測定までの期間の間撹拌を繰り返し行うことを可能に
して試料と試薬の反応を促進することができる自動分析
装置を提供することにある。

本発明のもう１つの目的は、反応液間のキャリオーバの
ない撹拌を容易に実行し得る自動分析装置を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、液の撹拌効果を高めることができ
、取扱の容易な反応容器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、撹拌ボールの入った反応容器を反応ディス
クに配列し、反応ディスクを弧状に高速往復動させて振
動し、この振動によって反応容器内の撹拌ボールを回動
させて反応容器内の液を撹拌するように構成した。

〔作用〕

反応ディスクを適正な条件で弧状に往復動振動させると
、反応ディスク上に配列された反応容器内の液中に沈め
られている撹拌ボールに運動エネルギーが与えられる。

これにともなって撹拌ボールは運動を始めるが、反応容
器の内壁によって運動の方向が制限されるので、撹拌ボ
ールは反応容器の中で回転し、被撹拌液を撹拌すること
になる。

本発明の望ましい実施例では、効率の良い撹拌を得るた
めに振幅が０．８〜３．０ｍｍであり周波数が１０〜４
０　Ｈｚの振動条件で反応ディスクを高速往復動する。

撹拌ボールの直径を反応容器の内径の半分以下とし、被
撹拌液に対する撹拌ボールの比重を４以上とすることに
より反応容器からの液の飛び出し等のない好適な撹拌が
実行される。

また１反応ディスク」二のそれぞれの反応容器内に撹拌
ボールが入れられるので、撹拌ボールを介在しての反応
液間のキャリオーバは生じない。

本発明を自動分析装置に実際的に適用する場合には、高
い測光精度が得られなければならない。

内壁側面が湾曲している反応容器に一対の平滑な透光窓
を形成することによって、光度計の光路位置における反
応容器の位置が多少ずれても安定した測光値を得ること
ができ、撹拌ボールの回転運動も好適に行わしめること
ができろ。撹拌子を強磁性体で形成し、磁石を測光位置
付近に設けることによって、ｄｌす売時に撹拌子が光路
の妨害をすることを防止できる。

反応ディスク全体が振動されるので、反応ディスク上の
複数の反応容器内の液が一斉に撹拌され。

この撹拌は新しい反応容器に試料および試薬が添加され
る都度行われるので、結果的に反応開始から１ｆＪ１１
定までの期間反応液が頻繁に撹拌されることになる。反
応容器中に液体とは比重の異なる不溶性試薬が入ってい
る場合には、このような繰り返し撹拌により反応が促進
される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第１図〜第４図を参照して説明す
る。

回転型円板状の反応ディスク１の円周上に複数個の反応
容器２を配列し、反応ディスク１を駆動機構３により回
転する。その駆動機構３により反応容器２を１ピツチず
つ間欠回転したり、又は短周期往復運動可能にする。反
応ディスク１は、微小振幅で高速往復動され１反応容器
内の液が撹拌される。

反応ディスク１に装着される反応容器２には、第３図に
示すように、内部にパーマロイ製の攪拌ボール４があら
かじめ入れられている。第３図の反応容器は蛍光測光用
のものである。反応容器２の上端は、アルミニウム製膜
５によってシールされているので、輸送時に攪拌ボール
４が反応容器２から飛び出すことがない、この反応容器
２は、内径６．２＋ａｍで深さが３０ｍ＋ａの円筒状と
なっており、底面に平滑な入射窓２４を有し、側面に平
滑な出射窓２５を有している。この反応容器２は透光性
材料であるガラス又はアクリル樹脂からなる。

反応容器２が反応ディスク１にセットされると、図示し
ないシールブレーカ装置によってシール膜５に所望の大
きさの穴５ａが開けられる。従ってその後に分注機構１
４のプローブ１５によって実行される試料および／また
は試薬の分注動作は。

シール膜５によって妨げられない。

反応恒温槽６の内部には、光度計１９の測光位置付近に
第１図に示すように永久磁石又は電磁石７を配置する。

この磁石７により測光位置に来た反応容器内の撹拌ボー
ル４が出射窓２５とは反対側の側壁に引き付けられるの
で、光束２２の通路を撹拌ボール４が妨げることはない
。

一方、回転型円板状の試料ディスク８と、回転型円板状
の試薬ディスク９とを同心円状に配列し、中心の駆動軸
１０により試料ディスク８と試薬ディスク９とを同時に
一体に回転駆動する。尚、図示では試料ディスク８を中
心側、試薬ディスク９を外周側に設けているが、この逆
に設けてもよい。

試料ディスク８に複数個の試料容器１１を配列する。ま
た試薬ディスク９には、数種類の試薬容器をグループと
した試薬容器群１２を配列する。

試薬容器１２は特定の分析項目に対する第一試薬、第二
試薬等をグループとして配置する。試薬ディスク９及び
試料ディスク８を駆動軸１０の周りに回転し、試薬容器
１２及び試料容器１１を１ピツチまたは指定したピッチ
数だけ回転するように構成する。また試薬容器１２及び
試料容器１１をそれぞれ別個に分析対象に対応して取り
付け、取り外し可能にしてセットする。また試料容器１
１を試料恒温槽に、試薬容器１２を試薬保冷槽］３に別
個に配置して所定温度を保つ。

丘Ｉ述した試料あるいは標僧物質又は試薬のそれぞれを
試料容器１１又は試薬容器１２から、反応容器２に分注
する為にピペッティング機構１４を設ける。そのピペッ
ティング機構１４は回転アーム１４ａの先端にプローブ
１５を設け、プローブ〕５により試料又は試薬を吸引し
、プローブ１５を回転移動させて試料および試薬分注位
置１６にある反応容器２に吐出する。その際１分注され
る試料容器１１又は試薬容器１２を、ピペッティング機
構Ｌ　１１のプローブ１５の移動軌跡に配置するように
し、かつ駆動軸１０により試料ディスク８又は試薬ディ
スク９を回転して移動軌跡−にに停止するようにする。

またプローブ洗浄装置１７を設け、プローブ１５の内部
及び外部に洗浄水をポンプで送り、十分に洗浄する。

試料ディスク８上の試料容器１１からピペッティング機
構１４により所定量の試料をプローブ１５で吸引して秤
量し、反応ディスク１上の指定された位置において反応
容器２に移送し吐出する。

吐出後、ピペッティング機構１４のプローブ１５を洗浄
装置１７で十分に洗浄し、試料液のキャリーオーバによ
る汚染を防ぐ。次に反応ディスク１を高速往復！ｌＩ駆
動機構３１こより周波数３３　Ｈｚ　。

振幅１．２＋ｎｍで３秒間往復動させたのち、１ピンチ
進むように回転する。

高速往復動駆動機構３は、第１図に示すようにステップ
モータ３ａを動力源とし、ギヤまたは連結ベルト３ｂに
より反応ディスク１の回転＠３Ｃと連結されている。も
ちろんステップモータ３ａの回転軸と反応ディスクの回
転軸３Ｃを一体化させることも可能であり、その場合は
ギヤも連結ベルトも不要である。ステップモータ３ａの
動作は、中央処理装置１８により制御されており、３０
ｍ秒間に、正逆方向にそれぞれ５パルス分だけ回転し、
これを３秒間くり返すことにより１反応ディスクを周波
数約３３Ｈｚで高速往復動させる。これにより反応容器
も約３３　Ｈｚで高速往復動じ、直径３００＋ｎｎ＋程
度の反応ディスクを用いることにより、ギヤ此等に依存
して、数Ｉｌｌ　Ｉｌ＋程度の振幅を得る。また、この
高速往復動駆動機構３は１反応ディスクをステップ送り
のために回転させ、反応容器２を目的位置に移動させる
ためにも使われる、一方、試料ディスク８を次の吸引の
ピペッティング位置に回転する。この操作を順次繰り返
すことにより、始めに試料液を必要数だけ反応容器２に
移送分注する。次に試薬液を試薬容器１２から同様にピ
ペッティング機構１４で吸引し、試料および試薬分注位
置１６において、反応容器２に分注する。

次に反応ディスク１を高速往復動駆動機構３により３秒
間往復動させることによって、反応容器２の反応液を撹
拌したのち、１ピッチ回転移送する。

試薬は、試薬容器群の試薬系列の第一試薬から順次移送
分注する。このようにして反応ディスク１に、指定した
回転を行なわせ、試料と試薬とを反応容器２にバッチ分
注する。試料としては、血清、血漿あるいは尿などの生
体液が用いられる。

試薬としては、通常使用されているのと同じ試薬を使用
することができる。

試料および試薬の分注位置１６において、反応容器２に
順次分注された試料と試薬は反応容器２内で反応を開始
する。例えば反応容器が１ピツチ移送される間隔を１８
秒９反応ディスク１の往復動駆動時間を３秒間とすると
１反応ディスク１上の全ての反応容器は、１８秒毎に３
秒間の往復動を繰り返すことになる。これによってすべ
ての反応容器中の反応液は反応全過程において１８秒毎
に３秒間の撹拌を施されることになる。試薬分注位置１
６において反応容器に発色試薬が添加されると皇色反応
が進行する。

光度計１９は、複数検知器を有する多波長同時Ｊ１り光
形であり、反応容器２と相対し、反応ディスク１上に測
光位置２０にある反応容器が、光源ランプ２１からの光
束２２を通過するように構成されている。

第１図において、光源ランプ２１からの光は、レンズ２
３ａ、２３ｂにより集光され、反応容器２の底面の入射
窓２４から反応容器内の反応液へ励起光として入射する
。反応液から放射された蛍光は、反応容器の出射窓２５
から取り出され、レンズ２３ｃを通ってフ第１−マルチ
プライヤ２６により蛍光強度が検出される。反応ディス
ク１の移送動作により、次々と反応容器がａｌす光位置
２０に位置づけられ、光度計１９によって各試料に基づ
く蛍光強度が測定される。光度計１９の出力は、マルチ
プレクサにより現在必要な測定波長の信号が選択され、
Ａ／Ｄ変換器２７により中央処理装置１８に取り込まれ
て、ＲＡＭに記憶される。

上記試料及び試薬分注から測定終了までの一連の動作を
、高速往復動による撹拌動作を含めて第４図にフローチ
ャートで示す。

中央処理装置１８は、機構系を含めた装量全体の制御と
、濃度演算などのデータ処理全般を行なうものでマイク
ロコンピュータが使用される。

化学反応の進行におよぼす反応液の撹拌の効果を第５図
に示す。実験例１と同様のテオフィリン測定用試薬とテ
オフィリン標準液３０μｇ　／　ｍ　Ｑを反応させたと
きの、第１試薬添加後からｉｔｌ’ｌ光までの全反応過
程における撹拌総時間と、反応進行の結果生じた蛍光強
度の関係を示す。第５図中、データＡは、本実施例の自
動分析装置を用いて反応容器を１ピンチ移送する毎に反
応液を３秒間撹拌した場合のデータを示しており、試料
と試薬が混合されて反応が開始された時点から測光に至
るまでの全反応過程において反応液は連続的に完全に撹
拌されている。データＢは、従来の自動分析装置を用い
た場合に相当するが、１反応工程あたり１回のみ反応液
は撹拌される。

第５図から明らかなように、反応液の撹拌を高頻度に（
すなわち、撹拌総時間を長時間に）するにつれて反応は
促進されて、反応の結果生成する蛍光強度は著しく増加
した。しかしながら、本発明の自動分析装置が採用した
撹拌条件（データＡの条件）よりもさらに高頻度な撹拌
を試みても。

第５図中、データＣで示したように得られた蛍光強度は
データＡとほぼ同程度であり、さらなる反応の促進は認
められなかった。これによって、データＡは、頻繁な撹
拌によって最も高効率に、反応が進行した点であること
がわかった。以トの結果によって、反応過程におけろ反
応液の撹拌は、反応の促進に大きな影響力を持ち、本実
施例の自動分析装置のように反応全過程において連続的
に反応液を撹拌することによって反応の進行が著しく促
進されることが明らかである。

また、非溶解性で、分散性が良くない成分が反応液中に
含まれる場合には、頻繁に撹拌することにより沈降を防
止して反応を促進する必要があるが、このような場合に
も、上述した撹拌法は有用である。

予め撹拌子を入れた反応容器２を使用する場合のシール
材としては、アルミニウムフィルム、ポリエチレンフィ
ルム、シリコン膜など種々の＋［を使用することができ
る。分注プローブ１５による試料や試薬の分注に際して
シール５が分注の妨げにならないように、容易にシール
５を破壊するためにシールブレーカを分注プローブとは
別に設けて、試料や試薬の反応容器内への分注に先立た
せてシール５を破壊しておいてもよいし、分注プローブ
１５でシールを破壊してもよい。

反応容器２の材質は、ガラスやプラスチック類を使用す
ることができる。容器の強度、反応試薬や試料の吸着性
が少ないこと、安価であることおよび特に反応液を直接
測光する場合には透光性が良いことが必要とされ、アク
リル樹脂を好適に使用できる。

撹拌子４の材質としては、ここではパーマロイを用いた
が、被撹拌溶液に対する比重が１より太きいものであれ
ば撹拌子として使用可能であるがもじれない。被撹拌溶
液の液量や粘度によって撹拌子の大きさを変えることで
撹拌効果を上げることができる。ただし、鉄の様にさび
やすいものや溶液と化学反応をおこしてしまい本来の反
応に悪影響を及ぼしてしまうものは、撹拌子にプラスチ
ックコーティングやメツキ等の表面処理が必要である。

直接測光を行う場合、鉄、パーマロイ等の強磁性体を用
いると、磁石の磁力により容易に光束２２を避けること
ができる。この場合、それ白身が反応するしないにかか
わらず、反応に強磁性体が関与する場合、例えば鉄触媒
を用いた反応等では、撹拌子４に残留磁気が残ると、反
応液中強磁性体と撹拌子４が吸着し、反応に悪影響を及
ぼすことが考えられる。この場合撹拌子４として残留磁
気の微小な材質を用いる必要がある。パーマロイは残留
磁気が残りにくく、この様に残留磁気が問題になる様な
反応には好適である。撹拌子の形状は略球状であること
が好ましい。

次に、高速往復動条件、反応容器２形状、撹拌子形状等
の撹拌効率に与える影響について第６図。

第７図を参照して述べる。第６図の縦軸に高速往復動の
振幅を横軸に周波数をとり、異なる撹拌効率を与える高
速往復動条件の範囲をＡ−Ｅで区分している。

球状撹拌子（以下撹拌ボールと称す）の場合、第６図Ａ
、Ｂ及びＥに示すような十分大きな高速往復動を、円筒
反応容器３５に加えると、第７図のＡに示すように撹拌
ボール４は円筒容器３５内壁面に沿って公転運動を行う
。撹拌ボール４のこのような公転運動によれば撹拌ボー
ル直径の１０倍以内の液深の場合３秒間以内に撹拌が完
了する。

これは撹拌ボール４の公転により溶液に渦流が生しるた
めで、ポルテックスミキサやマグネチックスターラと同
様の結果が得られる。

同じ高速往復動でも、反応容器が四角柱の形状を有する
場合、底面が平面なら、撹拌ボール４の直径の２〜３倍
の高さまでしか撹拌できない（第７図Ｂ）。ただし、同
じ条件で四角柱の対角方向に高速往復動させれば第７図
Ｃに示すように撹拌ボール４が四角柱容器３６の底面で
二次元的に動き回り、撹拌ボール４の直径の１０倍以内
の液深の場合約５秒間で撹拌が完了する。

第６図Ｃの範囲の周波数及び振幅を有する往復動を底面
が平たい反応容器に加えると、第７図りに示すように円
筒容器３５ではもはや撹拌ボール４の上記公転運動は起
きない。そのため撹拌ボール４の直径の１０倍以内の液
深の場合、３〜２０秒間の撹拌時間が必要である。第７
図Ｅに示すように四角柱容器３６側面方向に高速往復動
させた場合撹拌ボール４の直径の２倍程度の高さまでし
か撹拌できない。しかし第７図Ｆに示すように上記四角
柱容器３６を対角方向に高速往復動させた場合もほぼ円
筒容器と同程度の撹拌効率を得ることができる。

第６図に示すＤの範囲の周波数、振幅を有する高速往復
動を底面が平たい反応容器に加えても、撹拌ボール４の
直径の２倍程度の高さまでしか撹拌できない。ところが
第７図Ｇ、Ｈに示すように底面内周に撹拌ボール４の半
径程度の高さを有する段をつけると、撹拌ボール４の水
平運動に上下動が加わり撹拌効率は改善される。この段
の代わりとしては、くぼみ（第７図Ｉ、Ｊ）　、底面を
横段する段（第７図に、Ｌ）　、その他の底面形状が考
えられる。この場合も、円筒容器３５（第７図Ｇ、Ｉ、
Ｋ）の方が四角柱容器３６（第７図Ｈ１Ｊ、Ｌ）より、
撹拌効率がよい。これは、撹拌ボール４と反応容器の衝
突角を底面に投影した場合、四角柱容器３６では常に９
０’の角度であるのに対し、円筒容器３５の場合、Ｏ°
〜９０’のさまざまな角度をとり得るので、撹拌ボール
４の移動範囲が広くなるためである。この場合も、四角
柱容器３６を対角方向に高速往復動させれば、撹拌効率
は１円筒容器３５とほぼ同じになる。

第７図Ｍ、Ｎに示すように棒状撹拌子３７を用いた場合
、溶液の広い範囲を同時に移動できるので、やはり撹拌
できる。棒状撹拌子３７を用いた場合も、上記撹拌ボー
ル４を用いた場合と同様に棒状撹拌子３７の移動範囲が
広くなり、撹拌効率が向上するが、測光を考えた場合好
ましくない。

直接測光を行う場合には、上記のように底面に段または
くぼみをつけて撹拌ボール４に上下運動を起こさせたり
、棒状撹拌子３７を用いたりすると１反応容器２の側面
にある透光面をきずつけてしまい不適当である。さらに
撹拌効率を考えると、円筒容器を用いる場合第６図のＡ
及びＢの周波数、振幅の範囲が撹拌に適する。ところが
、Ａの範囲では高速往復動が激しすぎて、溶液が反応容
器から飛散する可能性が生じる。そのため、第６図のＢ
の範囲が実用−ヒ適するということになる。

実際に自動分析装置に高速往復動撹拌を適用する場合、
１ステツプより大きい振幅で往復動させると、例えば、
高速往復動させながら直接ａｌ１１光を行う場合、光束
から反応容器がはずれてしまい測定が困難になったり、
また強磁性体の撹拌子４を含む反応容器２がマグネット
７の配置しであるｉｌ＋’１光部の隣りに位置する場合
、反応容器２が、マグネット７位置とマグネット７の無
い位置を往復することにより、溶液の泡立ちや飛散が起
きてしまう等の問題が生じる。そのため、振幅は１ステ
ツプより小さい方が望ましい。

第６図から明らかな様に周波数を大きくしてゆくとＢの
振幅の範囲が狭くなる。これは、反応ディスクの高速往
復動駆動機構３中のギヤのかみ合いのばらつき等により
生じる反応容器高速往復動における振幅のばらつきが１
０分の数ミリあると。

高速往復動の振動条件が適正範囲であるＢから不適正範
囲であるＡやＣやＤに移行することを示しており、安定
な撹拌が得られなくなる。

これらのことを考慮して、自動分析装置に適用すべき反
応容器の高速往復動条件としては、第６図のＥの範囲が
適することがわかった。即ち、振幅が０．８〜３．Ｏａ
ｕ＋＋であり、周波数が１０〜４０Ｈｚが適正である。

第８図に液深と、その液深の溶液を３秒間で撹拌するの
に必要な、撹拌ボールの被撹拌溶液に対する比重（以下
対溶液比重と称す）の関係を示す。

縦軸に撹拌ボールの被撹拌溶液に対する比重をとり、横
軸に液深の撹拌ボール直径に対する比をとっである。

撹拌時間３秒程度で十分な撹拌を行うのに必要な、撹拌
子材料の被撹拌溶液に対する比重は、被撹拌液量が増加
するにつれて大きくなる。第１図の撹拌ボール４の場合
、液深が撹拌ボール４の直径程度のとき、撹拌ボール４
は１．５程度の対溶液比重が必要であるが、１５倍程度
の液深になると、これを３秒間で撹拌するには対溶液比
重４程度の撹拌ボールが必要である。

また、撹拌ボール４の対溶液比重を４以上にしても、撹
拌効率はほとんど変わらない。これより、撹拌ボール４
による撹拌に限らず一般に、反応容器２を高速往復動さ
せることによる溶液の撹拌には、１．５以七の対溶液比
重を有する撹拌子４が必要であり、特に４以上の対溶液
比重をイイする撹拌子が適当である。

対溶液比重の上限は、鉄、銅、タングステン等安価な物
質のほとんどが密度２０ｇ／ｃｍ”以内の値を持つので
、実用上２０程度である。従って撹拌子４として実用に
適した対溶液比重の範囲は４〜２０であることがわかる
。

撹拌ボールの半径と、これを用いて撹拌可能な円筒容器
内半径の関係は１次の式で表オ〕されることがわかった
。

Ｄ≦４（Ａｚ＋ｄ）、Ｄ≧１．１ｄ（ｄ＜１０）Ｄ≧ｄ
　＋　１　（ｄ≧１０） ここで、Ａ２　：両振幅（振幅の２倍）　　（ｍ、、）
　。

ｄ：撹拌ボール直径（ｍｍ）　、　Ｄ　：円筒容器内直
径（ｍｍ） 自動分析装置に適用される反応容器の大きさは、一般に
３０ｏ＋ｎ＋以下であることを考慮すれば、撹拌効率が
優れている範囲は、両振幅Ａ２が７．５ｍｍ以上の場合
が。

１．４８ｄ≦Ｄ≦４．４ｄ　　（Ａ２≧７．５）の範囲
、両振幅Ａ２が７．５ｍｍ以下の場合が５（０，９０９
ＡＺ、　４ＡＺ）、　（２，７３Ａｚ、　４Ａ２）、　
（０，Ｏ）の３点を結合してできる３角形の内部及び（
０，９０９Ａ２．４Ａ２）、（２，７３Ａ２．４Ａ２）
。

（２２，２−０，２５Ａ、　３０）、（１２，５−０，
７５Ａ２．３０）。

（（０、９０９Ａｘ、　４　Ａ２）） の４点をこの順序に結合してできる台形の内部というこ
とがわかった。

第９図に、両振幅Ａ２が２ｍｍの場合の撹拌可能なりと
ｄの関係をグラフにより示す。縦軸が円筒容器内直径Ｄ
　（ａｍ）で横軸が撹拌ボール直径ｄ　（ｎ＋ｍ）であ
る。Ａの範囲が撹拌可能な範囲、Ｂの範囲が特に自動分
析装置に適する範囲を示している。

第１１図は、第１２図に示した反応容器２ａを用いて反
応液の透過光特性を測定する場合の実施例の構成を示す
。第１図の実施例と同じ機能を有するものには同し符号
を付しである。第１２ＵＡの円筒状の反応容器２ａには
互に平行な入射窓２４ａと出射窓２５′ａが形成されて
いる。透過光を測定する場合には、第１１図に示すよう
に撹拌子４が反応容器４の底に沈むので、光束位置をそ
の撹拌子よりも上方に設定することにより、撹拌子によ
る遮光を防止することができる。この場合、撹拌ボール
４の材質としては、強磁性体に限らず、アルミニウム、
銅等の金属や、ガラス等の非金属、さらに磁石等も使用
できる。

第１３図には反応容器の種々の形状を示す。円筒容器の
側面に複数の平面透光窓が形成されている。第１３図Ａ
のように円筒反応容器２の側面に対向する２個の平面状
光透過窓を有する略円筒容器は光吸収測定に使用でき、
第１３図Ｂの様に２つの光透過窓が互いに９０’の角度
を成しているものは、蛍光測定に使用でき、また第１３
図Ｃの様に３つの平面状光透過窓を９０°の間隔で配置
したものは、光吸収と蛍光を同時に測定する場合に使用
できる。

実験例１ 第１図の実施例に示した自動分析装置を用いてテオフィ
リンを分析した例を説明する。

試薬は、エームスＴＤＭＴ″Ｉテオフィリンキット（マ
イルス三共株式会社製）を使用した。

試料ディスク８にテオフィリン標準液（０゜１０．２０
．３０および４０μｇ／ｍＱ）を試料容器１１に入れて
セットした。また、試薬ディスク９上にテオフィリン測
定用試薬（第１試薬：β−ガラクトシダーゼおよび抗テ
オフィリン抗体。

第２試薬：蛍光標識テオフィリン（β−ｇａｌａｃｔｏ
ｓｙｌ　−ｕｍｂｅｌｌｉｆｅｒｏｎｅ　−ｔｈｅｏｐ
ｈｙｌｌｉｎｅ）　）をセットした。

試料５０μＱと第１試薬２５０μＱを混合して３６分間
反応させたのち、第２試薬５０μＱを添加して５分後に
励起波長４００　ｎ　ｍ、蛍光波長４５０ｎｍで測定し
た。測定した標準液のテオフィリン濃度を横軸に、測定
した標準液の蛍光強度を縦軸にプロットして作成した標
準曲線を第１０図に示す。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、簡単な構成で反応
容器内の液の攪拌を効率的に行うことができ、また攪拌
子を共用せずに済むのでキャリオーバのない攪拌を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の実施例における要部概略構成図、第２
図は本発明の一実施例を説明するための概略構成平面図
、第３図は蛍光測光用の反応容器の部分切欠断面図、第
４図は第２図の実施例のよ１１定動作過程を示すフロー
チャー１〜、第５図は攪拌時間と蛍光強度の関係を示す
グラフ、第６図は高速往復動による振動条件の区分図、
第７図は第６図の条件下での攪拌子の動きを示す図、第
８図は攪拌ボール直径に対する液深と攪拌可能な液量の
関係を示すグラフ、第９図は両振幅が２ｎ＋ｍの場合の
攪拌可能な円筒状反応容器内径と攪拌ボール直径の関係
を示すグラフ、第１０図は第２図の実施例装置を用いて
測定したテオフィリン標準曲線を示す図、第１１図は本
発明の他の実施例の要部を示す概略構成図、第１２図は
第１１図の実施例に用いた光吸収直接測光用反応容器の
構成を示す図、第１３図は反応容器の種々の形態例を示
す概略図である。 １・・・反応ディスク、２・・反応容器、３・・・駆動
機構、４・・撹拌ボール又は撹拌子。５・・・シール、
８・・・試料ディスク、９・・・試薬ディスク、１４・
・・ピペッティング機構、１５・・プローブ、１８・・
中央処理装置、１９・・・光度計、２０・・・測光位置
、２４・・・入射窓、２５・・・出射窓。 Ｙ　ｊ　口 第３の 第４Ｉ２Ｉ 第５″区 凌渉紙時間（枦ヲ 第４図 周　　　’ｌ　　　ｋ　　　（ｎｇ 第８区 昇ｑ口 第ｔｏ　ＥＤ 一　　　　　　　　　　　　　　　　１■ Ｏ／θ　　　　２０　　　３θ　　　勿テ矛フィッン羽
尚ン珀　（１１，に贋ツノ￥１１図 不１２−図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれに強磁性体からなる撹拌子が収容された複
   数の反応容器と、これら複数の反応容器を配列した反応
   ディスクと、上記反応ディスクに間欠移送運動および短
   周期往復動に基づく振動を与える駆動装置と、上記反応
   容器に試料および試薬を供給する装置と、上記反応容器
   に光を照射してこの反応容器内の反応液を測光する光度
   計と、上記光度計の測光位置付近に配置されており、測
   光位置に位置づけられた反応容器内の撹拌子が光度計光
   路を妨げないように当該撹拌子を反応容器壁面に引き付
   ける磁石とを備えた自動分析装置。 ２、撹拌ボールの入つた反応容器を反応ディスクに配列
   し、反応ディスクを弧状に高速往復動させて振動し、こ
   の振動によつて上記反応容器内の撹拌ボールを回動させ
   て上記反応容器内の液を撹拌することを特徴とする自動
   分析装置。 ３、特許請求の範囲第２項記載の装置において、上記振
   動は、振幅が０．８〜３．０ｍｍであり、周波数が１０
   〜４０Ｈｚであることを特徴とする自動分析装置。 ４、特許請求の範囲第２項記載の装置において、上記反
   応容器内の液に対する上記撹拌ボールの比重は４以上で
   あることを特徴とする自動分析装置。 ５、特許請求の範囲第２項記載の装置において、上記反
   応容器の内径は、上記撹拌ボールの直径の２倍以上であ
   ることを特徴とする自動分析装置。 ６、撹拌子の入つた複数の反応容器を反応ディスク上に
   配列し、反応ディスクが停止している間に所定位置で試
   料および試薬を該当する反応容器に添加し、上記反応デ
   ィスクに短周期の往復運動を連続させて上記反応ディス
   クを振動することによつて複数の反応容器内の液を撹拌
   し、上記反応ディスクを歩進させることによつて上記試
   料および試薬が添加された反応容器を測光位置の方へ進
   めるように構成した自動分析装置。 ７、内壁側面の少なくとも一部が湾曲しており、一対の
   平滑な透光窓を有する反応容器であつて、ほぼ球状の撹
   拌子が内部に収容されており、上端に撹拌子逃出防止用
   膜を備えた反応容器。